Валерий Яковлев Грандмастер

Что такое нанотехнологии?

В последнее время мы часто читаем и слышим это слово в средствах массовой информации. Также появилось много рекламы, предлагающей купить что-нибудь с приставкой «нано…».

А что это такое?

Мы хорошо знаем, что сантиметр — сотая доля метра, миллиметр — тысячная. А нано- просто обозначает миллиардную долю чего-либо. Нанометр — миллиардная часть метра.

Технология (от греч. Technё — искусство, мастерство, умение и… логия) — совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции. Задача технологии как науки — выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов. Это определение из словаря тоже понятно.

А что означают эти два слова вместе?

Я — физик. Моя специальность — физика твёрдого тела. Если ещё точнее — ядерная физика твёрдого тела. Почти 40 лет назад заведующий кафедрой физики твёрдого тела Казанского университета профессор Башкиров на первой лекции по специальности сказал нам, третьекурсникам, постучав по столу: «Твёрдое тело — это не то, что ощущается твёрдым, а то, что имеет упорядоченную структуру».

Что такое кристаллическая решётка или структура химической молекулы, учили многие. От взаимного расположения и относительного количества атомов зависят не только свойства, но и само полученное в результате вещество. Все знают, что одни и те же атомы углерода в одной структуре образуют графит, а в другой — алмаз. Всего из трёх атомов — углерода, кислорода и водорода с небольшими добавками строятся все органические вещества, бактерии и вирусы, да и мы сами.

Так вот, эти атомы имеют размер как раз примерно в одну миллиардную долю метра!

Состав физических и химических веществ учёные научились определять довольно быстро. Сложнее было изучать взаимное расположение атомов. При различных технологических процессах или природных условиях образовывались вещества с различными свойствами. И эта задача различными физическими методами была к концу прошлого века в основном решена. Сейчас мы можем определить, куда в структуре при различных технологиях попадают дополнительные атомы, от которых зависят свойства вещества. Но их распределение в массе кристалла хаотическое, по-научному — статистическое.

И этого для современной техники уже мало.

Появившиеся нанотехнологии дают возможность собирать под контролем физических методов наблюдения кристаллы нужных свойств из отдельных атомов, как из деталей конструктора. То есть видеть и перемещать отдельные атомы размером в одну миллиардную долю метра. Отсюда и название — нанотехнологии.

Какие вещества, с какими свойствами получаются и где они применяются — тема отдельной статьи.

А теперь вернёмся к рекламе товаров с приставкой «нано».

Я уже писал в статье о ксеноновых фарах, что, созданные для безопасности, они стали ещё и модными. В результате появились дешёвые подделки из обычных ламп накаливания с голубым покрытием, не имеющие никакого отношения к настоящим ксеноновым фарам.

А здесь ситуация ещё хуже!

Находящуюся у всех на слуху и не всем понятную приставку куда только не стали приставлять. Что такое, например, клей «Нанолюкс»? Это просто абсурд! Применительно к клею. Одна миллиардная часть люкса? В оптике существует единица с таким названием — люкс — показывающая количество света. Но одна её миллиардная — полная темнота!

И, пользуясь темнотой народа, на рынок выброшены тысячи товаров с такой приставкой. Посмотрите сами в поисковиках.

И, самое главное, никто никого не обманывает! Весь мир вокруг нас и мы сами состоим из молекул и атомов, то есть наночастиц. И любой предмет или вещество можно снабдить такой приставкой.

Но, нанотехнологии — это только поштучная сборка веществ из отдельных атомов.

Не покупайтесь на красивую рекламу.

Обновлено 29.07.2007
Статья размещена на сайте 27.07.2007

Комментарии (39):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Подтверждение слов моей статьи, высказанное вице-премьером России.

    Оценка статьи: 5

  • Супер! Статьи не громоздкие по объему, но очень содержательные!

    Оценка статьи: 5

  • Щас как пущу свою армию нанороботов - трепещи, человечество!

  • 5!

    Превосходно!
    Все предельно простым и понятным языком, с великолепной, легкой и запоминающейся формулировкой.

    Оценка статьи: 5

  • Вот только пару часов назад меня спросил папа о нанотехнологиях, что это означает...а я прополчал...теперь пойду и похвастаюсь, что я уже узнал
    просто спасибо за познавательную статью

  • Да я сама недавно получала наноразмерные частицы путем тщательного растирания вещества в агатовой ступке... Шеф методику предложил...Ваша статья - бальзам на душу...

  • Вчера в "Элементах" подцепила занятный материал

    Оценка статьи: 5

    • Это явление было известно и очевидно давно. В Казансом университете ещё с конца 60-х годов прошлого века проводились исследования атомов железа-57 методом ядерного гамма-резонанса. В порошкообразных образцах, имеющих большую поверхность, острота резонанса уменьшалась.
      В этой же статье речь идёт о новом методе исследования с помощью рентгеновского излучения. Но им резонанс ядер железа-57 вызвать нельзя. Для этого нужны гамма-кванты с гораздо большей энергией - 14,4 килоэлектронвольт, которые испускают только радиоактивные источники кобальт-57 или мощные ускорители.
      Журналисты что-то перепутали.
      Скорее всего речь идет о новой методике хорошо известного уже почти 50 лет гамма-резонансного рассеяния.
      Кстати, в конце 50-х аспирант института Макса Планка в Гейдельберге Рудольф Мёссбауэр открыл это явление, за что в 1961-м стал самым молодым лауреатом Нобелевской премии.
      Спасибо, Люба за идею, надо написать о нём статью.

      Оценка статьи: 5

      • Валерий Яковлев, поправляю. Самый молодой лауреат Уильям Лоренс Брэгг, получивший Нобелевскую премию в возрасте 25 лет, а Р.Мессбауэр - в 32 года.

        • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 12 января 2012 в 18:09

          Николай Аблесимов, поэтому в статье Валерия Яковлева и написано: "в 1961-м году получил Нобелевскую премию. И стал одним из самых молодых её лауреатов за всё время."

          • Марианна Власова, если заметите, я комментировал его пост от 18 августа 2007 в 10:47 "за что в 1961-м стал самым молодым лауреатом Нобелевской премии". Статью увидел только что - там все правильно - при написании статей обычно даты уточняются. Кстати, еще один лауреат моложе Мессбауэра - Поль Дирак, премию получил в 31 год.

  • Спасибо! 5!
    А то я и не особо над этим словом задумывался, считая "нанотехнологиями" просто очень маленькие технологии (микрочипы всякие)
    Просветили...

    Оценка статьи: 5

  • Слушайте, если ручная сборка, то ведь получатся единичные вещи! Т.е. будет безумно дорого, и до простого человека потому дойдет вряд ли... Мдя. А руководство-то страны прям заболело этим НАНО-. Чуть ли не "нано-окно в каждый дом" собирается поставлять. Интересно, где столько денег взять

    Оценка статьи: 5

    • Штучная сборка - не ручная.
      Я уже написал о применениях нанопорошка. Если бы каждую крупинку делать вручную - тогда Вы были бы правы. Но отработана нанотехнология их производства без прямого участия человека. И стоит этот порошок сейчас примерно 20 долларов за грамм, что окупается его применением.

      Оценка статьи: 5

  • Какие вещества, с какими свойствами получаются и где они применяются – тема отдельной статьи.
    С нетерпением буду ждать! Очень интересно!

    Оценка статьи: 5

  • 5 баллов.

    Кратко, емко, доступно.

    Оценка статьи: 5

  • Вот теперь все понятно 5

    Оценка статьи: 5

  • Весьма доходчиво. Спасибо.

    Оценка статьи: 5

  • О том, что на этом брэнде еще и паршивую рекламу всякой ерунде делают - вот этого не слышал

  • Что такое нано я, как математик знала.
    А все остальное узнала из этой статьи. Спасибо, 5.

  • "...талантливый популяризатор, способный разъяснить даже малоподготовленному читателю сложнейшие проблемы науки .. (что, кстати, является одним из критериев эрудиции самого автора - сложнее всего пишут люди малокомпетентные)"...
    Это - из предисловия редактора русск. перевода к книге нобелевца П. Медавара и Дж. Медавар "Наука о живом" - оч. кстати попалась книжка под руку с утра пораньше.
    К сожалению, народ непросвещенный все равно будет делать стойку именно на "красивые" слова, а не критически оценивать информацию из рекламы, опираясь на собственные знания (которые если и есть, но приложить к практике человек не в состоянии).
    Пример с клеем - ответ рекламмера на душевную потребность народную - "сделайте мне понаучнее!"

    Оценка статьи: 5

  • Браво

    Давно не читал тут не чего полезного, прям бальзам, особенно мне как пробитому гуманитарию хоть кто то что то наконец объяснил.

    Оценка статьи: 5

  • Валерий, а может быть, сообщить о том, что понятие "нанотехнологии" в 1974 году предложил японец Норё Танигути и т.д.?

    "Все эти атомы имеют размер как раз примерно в одну миллиардную долю метра!"

    Кажется, атомы помельче...

    Оценка статьи: 5

    • Спасибо, Галина, за дополнение о японце.
      Насчёт размеров атома. Обычно в справочниках приводятся размеры одиночного атома в 10 в минус восьмой степени сантиметра, то есть не миллиардная, а десятимиллиардная часть метра. Но атом не шарик, а довольно размазанная структура, да ещё зависящая от места в таблице Менделеева. В кристаллической структуре они располагаются друг от друга на некотором расстоянии. Хотя называется всё это плотнейшей упаковкой. Поэтому размер получается уже больше. Кроме того, часто считают размер элементарной ячейки из нескольких атомов, которая ещё в несколько раз больше и периодически повторяется в структуре.

      Оценка статьи: 5

  • +5

    интересно, Россия догонит западные страны в развитии нанотеха?

    Оценка статьи: 5

    • Спасибо, Егор, за высокую оценку.
      На Ваш вопрос - догоним ли - ответить трудно.
      Нам, специалистам в этой области, обещают с осени большие деньги на оборудование и даже зарплаты. Да и за последний год моя, например, зарплата в академическом институте увеличилась аж вдвое - с двух с половиной до пяти тысяч рублей Раньше её не хватало даже на бензин, а сейчас как раз хватает
      И это отношение к отечественной науке длилось с начала 90-х годов.
      Сейчас, идя по коридору института, не встретишь молодых лиц.
      Мне самому пришлось на многие годы основным источником дохода сделать своё хобби. Как автолюбитель и автоспортсмен, занялся бизнесом, связанным с автомобилями. И остальным моим коллегам - научным работникам - пришлось что-то придумывать, чтобы прокормить себя и свои семьи. И с разной степенью успеха. Кто-то прогорел, выбрав слишком далёкую от своего предыдущего опыта область. Зато один стал миллиардером, начав с нуля, но придумав гениальную легальную схему торговли автомобилями.
      А насколько бы продвинулась отечественная наука, занимайся мы только ей эти 15 лет?
      Посмотрим, что будет дальше.

      Оценка статьи: 5

      • Наука очень постарела. На естественный процесс накопления опыта и знаний с возрастом наложился отпечаток времени - ломка всего старого, не подкрепленная чем-то новым. Очень похоже на последствия бессмысленного бунта. Все поломать, а там будь что будет.